全球射頻前端行業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)介分析全球射頻前端行業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)介伴隨著通信制式從2G向5G演進(jìn)，無(wú)線通信的頻率越來(lái)越高，傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)容量不斷提升，通信的內(nèi)容不僅包含語(yǔ)音，還可以包含視頻、圖片等數(shù)據(jù)，通信功能不斷增強(qiáng)。4G通信采用了正交頻分復(fù)用、智能天線與多入多出天線、載波聚合等技術(shù)，5G通信除關(guān)注通信傳輸速率外，還致力于解決超可靠低時(shí)延通信、大規(guī)模機(jī)械類通信等方面的連接需求，前沿通信技術(shù)的不斷應(yīng)用進(jìn)一步推動(dòng)了無(wú)線通信的連接效率。射頻前端行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模變動(dòng)情況：一方面，射頻前端行業(yè)受下游智能手機(jī)等無(wú)線連接終端需求的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，全球智能手機(jī)行業(yè)規(guī)模從2011年出貨5．21億部增長(zhǎng)到2021年出貨13．92億部，增長(zhǎng)較快；另一方面，隨著通信制式的不斷演進(jìn)，智能手機(jī)需同時(shí)兼容2G、3G、4G和5G，技術(shù)難度不斷提升，推動(dòng)射頻前端器件的用量和價(jià)值不斷提升。隨著5G通信的快速普及，根據(jù)Yole預(yù)測(cè)，全球移動(dòng)設(shè)備的射頻前端市場(chǎng)規(guī)模將從2019年的124．04億美元增長(zhǎng)到2026年的216．70億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為8．3%，高于半導(dǎo)體行業(yè)的平均增長(zhǎng)速度。2019年射頻前端中的PA模組（發(fā)射模組）和FEM模組（接收模組）占射頻前端市場(chǎng)規(guī)模的比例分別為45%、14%，合計(jì)占比為59%，預(yù)計(jì)到2026年合計(jì)占比基本保持不變，其中PA模組預(yù)計(jì)到2026年的年復(fù)合增長(zhǎng)率約為7．8%，將保持第一大細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)地位；FEM模組預(yù)計(jì)到2026年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為9．7%，預(yù)計(jì)將取代分立濾波器成為射頻前端第二大細(xì)分領(lǐng)域；而隨著5G時(shí)代的到來(lái)，分立濾波器將逐漸被PA模組、FEM模組等集成，其市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將略有下滑。射頻前端中增長(zhǎng)最快的細(xì)分領(lǐng)域?yàn)锳iP（AntennainPackage）封裝天線模組，主要用于5G毫米波頻段，利用封裝天線工藝可以將射頻芯片與天線進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)無(wú)線功能。中國(guó)為全球最大半導(dǎo)體市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)化提升大勢(shì)所趨復(fù)盤(pán)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷史，共經(jīng)歷三次轉(zhuǎn)移。第一次轉(zhuǎn)移：1973年爆發(fā)石油危機(jī)，歐美經(jīng)濟(jì)停滯，日本趁機(jī)大力發(fā)展半導(dǎo)體行業(yè)，實(shí)施超大規(guī)模集成電路計(jì)劃。1986年，日本半導(dǎo)體產(chǎn)品已經(jīng)超越美國(guó)，成為全球第一大半導(dǎo)體生產(chǎn)大國(guó)；第二次轉(zhuǎn)移：20世紀(jì)90年度，日本經(jīng)濟(jì)泡沫破滅，韓國(guó)通過(guò)技術(shù)引進(jìn)實(shí)現(xiàn)DRAM量產(chǎn)。與此同時(shí)，半導(dǎo)體廠商從IDM模式向設(shè)計(jì)+制造+封裝模式轉(zhuǎn)變，催生代工廠商大量興起，以臺(tái)積電為首的中國(guó)臺(tái)灣廠商抓住了半導(dǎo)體行業(yè)垂直分工轉(zhuǎn)型機(jī)遇；第三次轉(zhuǎn)移：2010年后，伴隨國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商崛起、貿(mào)易摩擦背景下國(guó)家將集成電路的發(fā)展上升至國(guó)家戰(zhàn)略，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移。中國(guó)為全球最大半導(dǎo)體市場(chǎng)，占比約1/3。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在手機(jī)、PC、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子，以及新能源、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域的快速推動(dòng)下，中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。據(jù)WSTS數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體銷售達(dá)到5559億美元，而中國(guó)仍然為全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，2021年銷售額為1925億美元，占比34．6%。國(guó)產(chǎn)化率極低，提升自主能力日益緊迫。近年來(lái)，隨著產(chǎn)業(yè)分工更加精細(xì)化，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以市場(chǎng)為導(dǎo)向的發(fā)展態(tài)勢(shì)愈發(fā)明顯。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來(lái)看，制造基地逐步靠近需求市場(chǎng)，以減少運(yùn)輸成本；從產(chǎn)品研發(fā)來(lái)看，廠商可以及時(shí)響應(yīng)用戶需求，加快技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品迭代。我國(guó)作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，半導(dǎo)體封測(cè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展在國(guó)際市場(chǎng)已經(jīng)具備較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而在集成電路設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)與全球領(lǐng)先廠商仍有較大差距，特別是半導(dǎo)體設(shè)備和材料。SIA數(shù)據(jù)顯示，2020年國(guó)內(nèi)廠商在封測(cè)、設(shè)計(jì)、晶圓制造、材料、設(shè)備的全球市占率分別為38%、16%、16%、13%、2%，半導(dǎo)體材料與設(shè)備的重要性日益凸顯。光刻膠供應(yīng)緊張，正當(dāng)時(shí)目前國(guó)內(nèi)從事半導(dǎo)體光刻膠研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)包括晶瑞股份、南大光電、上海新陽(yáng)、北京科華等。主要以i/g線光刻膠生產(chǎn)為主，應(yīng)用集成電路制程350nm以上。KrF光刻膠方面，北京科華、徐州博康已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。南大光電ArF光刻膠產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相對(duì)較快，公司先后承擔(dān)國(guó)家02專項(xiàng)高分辨率光刻膠與先進(jìn)封裝光刻膠產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目和ArF光刻膠產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，也是第一家ArF光刻膠通過(guò)國(guó)內(nèi)客戶產(chǎn)品驗(yàn)證的公司，其他國(guó)內(nèi)企業(yè)尚處于研發(fā)和驗(yàn)證階段。電子特氣：半導(dǎo)體制造的血液電子特種氣體又稱電子特氣，是電子氣體的一個(gè)分支，相較于傳統(tǒng)工業(yè)氣體，純度更高，其中一些具有特殊用途。電子特氣下游應(yīng)用廣泛，是集成電路、顯示面板、太陽(yáng)能電池等行業(yè)不可或缺的支撐性材料。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，電子特氣的純度直接影響IC芯片的集成度、性能和良品率，在清洗、氣相沉積成膜（CVD）、光刻、刻蝕、離子注入等半導(dǎo)體工藝環(huán)節(jié)中都扮演著重要的角色。（一）電子特氣種類較多，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工藝電子特氣可以根據(jù)其化學(xué)成分本身和用途的不同進(jìn)行分類。根據(jù)化學(xué)成分的不同，電子特氣可分為氟系、硅系、硼系、鍺系氧化物和氫化物等幾大類別。（二）電子特氣占比僅次于硅片，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)半導(dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展迅速，為上游電子特氣市場(chǎng)打開(kāi)成長(zhǎng)空間。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，在晶圓材料328億美元的市場(chǎng)份額中，電子特氣占比達(dá)13%，43億美元，是僅次于硅片的第二大材料領(lǐng)域。近年來(lái)，伴隨下游晶圓廠的加速擴(kuò)張，特氣市場(chǎng)景氣度向好，需求量有望持續(xù)擴(kuò)容。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2020年全球晶圓制造電子氣體市場(chǎng)規(guī)模為43．7億美元。在全球產(chǎn)業(yè)鏈向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)下，中國(guó)電子特氣市場(chǎng)規(guī)模在過(guò)去十年快速增長(zhǎng)，2020年達(dá)到了173．6億元。特氣市場(chǎng)毛利率高、盈利能力強(qiáng)。在各半導(dǎo)體材料領(lǐng)域中，電子特氣公司的平均毛利率處于較高水平。對(duì)比半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，晶圓廠的盈利能力最強(qiáng)，例如世界最大晶圓代工廠臺(tái)積電的毛利率為51．6%，國(guó)內(nèi)晶圓廠龍頭中芯國(guó)際的毛利率約為30%。而對(duì)于特種氣體公司來(lái)說(shuō)，電子特氣平均毛利率能達(dá)到近50%。世界第二的法國(guó)液化空氣集團(tuán)，2010年-2019年的毛利率穩(wěn)定在60%-65%，而一般化工氣體或大宗氣體的毛利率僅在20-30%水平。國(guó)內(nèi)企業(yè)電子特氣毛利率相對(duì)較低，約為30%-40%，相較國(guó)際巨頭有一定差距，未來(lái)成長(zhǎng)空間廣闊。伴隨技術(shù)研發(fā)的進(jìn)步和需求量的增長(zhǎng)，電子特氣廠商盈利能力有望持續(xù)升級(jí)。（三）純度為特種氣體重要指標(biāo)，提純?yōu)楹诵募夹g(shù)瓶頸特種氣體純度提升為核心技術(shù)瓶頸。集成電路對(duì)電子特氣的純度有著苛刻的要求，因?yàn)樵谛酒庸み^(guò)程中，極微量的雜質(zhì)也可能導(dǎo)致產(chǎn)品重大缺陷，特種氣體純度越高，產(chǎn)品的良率越高、性能越優(yōu)。伴隨IC芯片制程技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)品的生產(chǎn)精度越來(lái)越高，用于集成電路制造的電子特氣亦提出了更高的純度要求。半導(dǎo)體景氣度超預(yù)期，晶圓廠商積極擴(kuò)產(chǎn)目前部分終端需求仍然強(qiáng)勁，晶圓代工廠產(chǎn)能利用率維持歷史高位，預(yù)計(jì)全年來(lái)看結(jié)構(gòu)性缺貨狀態(tài)依舊嚴(yán)峻。據(jù)SEMI于2022年3月23日發(fā)布的最新一季全球晶圓廠預(yù)測(cè)報(bào)告，全球用于前道設(shè)施的晶圓廠設(shè)備支出預(yù)計(jì)將同比增長(zhǎng)18%，并在2022年達(dá)到1070億美元的歷史新高。由于半導(dǎo)體材料與下游晶圓廠具有伴生性特點(diǎn)，本土材料廠商將直接受益于中國(guó)大陸晶圓制造產(chǎn)能的大幅擴(kuò)張。成熟制程供需持續(xù)緊張，國(guó)內(nèi)晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模維持高位。受益于成熟制程旺盛需求及大陸地區(qū)穩(wěn)定的供應(yīng)鏈，大陸晶圓廠快速擴(kuò)產(chǎn)。根據(jù)SEMI報(bào)告，2022年全球有75個(gè)正在進(jìn)行的晶圓廠建設(shè)項(xiàng)目，計(jì)劃在2023年建設(shè)62個(gè)。2022年有28個(gè)新的量產(chǎn)晶圓廠開(kāi)始建設(shè)，其中包括23個(gè)12英寸晶圓廠和5個(gè)8英寸及以下晶圓廠。分區(qū)域來(lái)看，中國(guó)晶圓產(chǎn)能增速全球最快，預(yù)計(jì)22年8寸及以下晶圓產(chǎn)能增加9%，12寸晶圓產(chǎn)能增加17%。光刻膠：半導(dǎo)體工藝核心材料，道阻且長(zhǎng)光刻膠是光刻工藝最重要的耗材。光刻膠是一種通過(guò)特定光源照射下發(fā)生局部溶解度變化的光敏材料，主要作用于光刻環(huán)節(jié)，承擔(dān)著將掩模上的圖案轉(zhuǎn)化到晶圓的重要功能。進(jìn)行光刻時(shí)，硅片上的金屬層涂抹光刻膠，掩膜上印有預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路圖案，光線透過(guò)掩膜照射光刻膠。如果曝光在紫外線下的光刻膠變?yōu)槿軇?，清除后留下掩膜上的圖案，此為正性膠，反之為負(fù)性膠。（一）先進(jìn)制程推動(dòng)產(chǎn)品迭代，半導(dǎo)體光刻膠壁壘最高光刻膠可以根據(jù)曝光光源波長(zhǎng)、顯示效果和化學(xué)結(jié)構(gòu)三種方式進(jìn)行分類。根據(jù)曝光波長(zhǎng)的不同，目前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的光刻膠可分為g線、i線、KrF、ArF和EUV5種類型。光刻膠波長(zhǎng)越短，加工分辨率越高，不同的集成電路工藝在光刻中對(duì)應(yīng)使用不同波長(zhǎng)的光源。隨著芯片制程的不斷進(jìn)步，每一代新的光刻工藝都需要新一代的光刻膠技術(shù)與之相匹配。g/i線光刻膠誕生于20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)主流制程工藝在0．8-1．2μm，適用于波長(zhǎng)436nm的光刻光源。到了90年代，制程進(jìn)步到0．35-0．5μm，對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)更短的365nm光源。當(dāng)制程發(fā)展到0．35μm以下時(shí)，g/i線光刻膠已經(jīng)無(wú)法制程工藝的需求，于是出現(xiàn)了適用于248納米波長(zhǎng)光源的KrF光刻膠，和193納米波長(zhǎng)光源的ArF光刻膠，兩者均是深紫外光刻膠。EUV（極紫外光）是目前最先進(jìn)的光刻膠技術(shù)，適用波長(zhǎng)為13．5nm的紫外光，可用于10nm以下的先進(jìn)制程，目前僅有ASML集團(tuán)掌握EUV光刻膠所對(duì)應(yīng)的光刻機(jī)技術(shù)。根據(jù)顯示效果的不同，光刻膠可分為正性和負(fù)性。如果光刻膠是正性的，在特定光線照射下光刻膠會(huì)發(fā)生反應(yīng)并變成溶劑，曝光部分的光刻膠可以被清除。如果為負(fù)性光刻膠，曝光的光刻膠反應(yīng)不再是溶劑，未曝光的光刻膠被清除。光分解型光刻膠采用含有重氮醌類化合物材料作為感光劑，光線照射后發(fā)生光分解反應(yīng)，由油性變?yōu)樗匀軇?，可制造正性光刻膠。光交聯(lián)型光刻膠采用聚乙烯醇月桂酸酯作為光敏材料，光線照射后形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶物，可起到抗蝕作用，適用于制成負(fù)性光刻膠?；瘜W(xué)放大型光刻膠使用光致酸劑作為光引發(fā)劑，光線照射后，曝光區(qū)域的光致酸劑會(huì)產(chǎn)生一種酸，并在后熱烘培工序期間作為催化劑移除樹(shù)脂的保護(hù)基團(tuán)，使樹(shù)脂變得可溶?；瘜W(xué)放大光刻膠對(duì)深紫外光源具有良好的光敏性，具有高對(duì)比度、分辨率等優(yōu)點(diǎn)。（二）光刻膠市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)，ArFi占比最高半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)增速穩(wěn)定。伴隨芯片制程工藝的升級(jí)，光刻膠市場(chǎng)需求量也隨之增加。根據(jù)TECHECT數(shù)據(jù)，2021年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約為19億美元，同比增長(zhǎng)11%，預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到21．34億美元，同比增長(zhǎng)12．32%。具體來(lái)看，在7nm制程的EUV技術(shù)成熟之前，ArFi光刻膠仍是市場(chǎng)主流，占比高達(dá)36．8%，KrF和g/i光刻膠分別占比為35．8%和14．7%。先進(jìn)制程持續(xù)升級(jí)，半導(dǎo)體材料同步提升進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，5G、人工智能、自動(dòng)駕駛等新應(yīng)用的興起，對(duì)芯片性能提出了更高的要求，同時(shí)也推動(dòng)了半導(dǎo)體制造工藝和新材料不斷創(chuàng)新，國(guó)內(nèi)外晶圓廠加緊對(duì)于半導(dǎo)體新制程的研發(fā)，臺(tái)積電已于2020年開(kāi)啟了5nm工藝的量產(chǎn)，并于2021年年底實(shí)現(xiàn)3nm制程的試產(chǎn)，預(yù)計(jì)2022年開(kāi)啟量產(chǎn)。此外臺(tái)積電表示已于2021年攻克2nm制程的技術(shù)節(jié)點(diǎn)的工藝技術(shù)難題，并預(yù)計(jì)于2023年開(kāi)始風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)，2024年逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。隨著芯片工藝升級(jí)，晶圓廠商對(duì)半導(dǎo)體材料要求越來(lái)越高。半導(dǎo)體材料市場(chǎng)較為分散，硅片為單一最大品類半導(dǎo)體材料種類繁多，包括硅片、電子特氣、掩模版、光刻膠、濕電子化學(xué)品、拋光液、拋光墊、靶材等。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，硅片為半導(dǎo)體材料領(lǐng)域規(guī)模最大的品類之一，市場(chǎng)份額占比達(dá)32．9%，排名第一，其次為氣體，占比約14．1%，光掩模排名第三，占比為12．6%。此外，拋光液和拋光墊、光刻膠配套試劑、光刻膠、濕化學(xué)品、濺射靶材的占比分別為7．2%、6．9%、6．1%、4%和3%。定制化拋光材料為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)定制化發(fā)展有望給國(guó)產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)更多機(jī)遇，國(guó)內(nèi)CMP拋光材料企業(yè)可以憑借本土化優(yōu)勢(shì)與國(guó)內(nèi)晶圓制造商展開(kāi)深度合作，專注于具有專用性產(chǎn)品的研發(fā)。專用化、定制化有望成為CMP材料制造商產(chǎn)業(yè)升級(jí)趨勢(shì)。（一）CMP壁壘較高，產(chǎn)品配方具備較強(qiáng)know-how為匹配晶圓加工制程，CMP技術(shù)平整度要求高。CMP拋光材料的技術(shù)更新動(dòng)力源自下游晶圓的技術(shù)更新。晶圓制程工藝不斷提升，從10nm到現(xiàn)在5nm、3nm，工藝制程迭代速度極快。為了滿足精細(xì)化程度更高的工藝制程，對(duì)CMP材料的要求也隨之變高。當(dāng)前IC芯片要求全局平整落差100A°-1000A°（約等于原子級(jí)10-100nm）的超高平整度。配方的調(diào)配為一大技術(shù)難點(diǎn)。由于CMP拋光液應(yīng)用眾多，不同的客戶有不同的需求，專用性較強(qiáng)，且需要加入氧化劑、絡(luò)合劑、表面活性劑、緩蝕劑等多種添加試劑，如何調(diào)配出合適的拋光液配方需要企業(yè)長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累和不斷的研發(fā)嘗試。目前許多配方受到專利保護(hù)，行業(yè)研發(fā)壁壘高。試錯(cuò)成本高、認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)。企業(yè)需要不斷找到合適配方、穩(wěn)定制作工藝及設(shè)計(jì)圖案，從而獲得較好的、穩(wěn)定的拋光速率和拋光效果，因此CMP材料的研究消耗時(shí)間成本較高，需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)試錯(cuò)摸索工藝指標(biāo)、產(chǎn)品配方等對(duì)物理參數(shù)及性能的影響，形成較高的行業(yè)know-how壁壘。（二）競(jìng)爭(zhēng)格局高度集中，國(guó)內(nèi)廠商加速追趕CMP拋光液市場(chǎng)，美國(guó)Carbot是國(guó)際龍頭，安集科技為國(guó)內(nèi)龍頭。目前全球拋光液市場(chǎng)主要由美日廠商壟斷，美國(guó)Cabot